配电房巡检机器人（室内挂轨式）解决方案

摘 要：文章阐述了一种室内配电室挂轨式巡检机器人解决方案，该方案有效提高了巡检效率，可以大力解决配网范围广、设备多、人手不足等难题，是一套智能配电房综合在线监测系统，能够清楚展示配电房在线监测情况，包括综合环境、综合电气、设备状态的监控等。

关键词：配电房监控;轨道巡检机器人;巡检;

1   需求分析

某厂配电房共有31个，主变2个，且在地域上分布非常分散，导致对配电房的巡检工作量急剧增加。传统配电室的日常巡检工作以人工为主，通过固定的监控检测设备和手持式检测设备进行辅助巡检。目前传统巡检方式存在很多问题，主要有以下几点。

1） 巡检工作量大：配电房、IDC、繼保室、开关室等数量巨大，巡检内容多，人员巡检难以按照实际业务需求全面覆盖。

2  缺少提前预测：由于缺少提前预测功能，相关值守人员只能在异常发生之后进行“事后响应”，无法提前进行预警和避免事故的发生。

3  缺乏统一调度：现场监测未联网，大量现场设备和环境数据未整合，缺乏一个统一的调度单元。

4  工作安全隐患：员对现场环境感知度差，在巡检过程中，无法预测有毒有害气体，一些辐射场所也有可能对人体产生重大影响。

2   系统方案设计

电科恒钛室内挂轨式巡检机器人系统以巡检机器人为核心，集移动视频巡检、红外测温、环境监控、数据智能分析等功能于一体，实现对巡检区域设备的实时监控、数据分析管理。巡检机器人的配置为巡检机器人本体、智能终端监控软件、轨道及其他辅助设施。

电科恒钛轨道式智能巡检机器人是一款依赖于导轨的倒挂式行走机器人，适用于对室内式配电房设备的巡检。

    作为感知综合体，智能巡检机器人上安装有多种传感器，如温度、湿度、气敏、气压、视频等，可以实现对设备、环境的综合检测，而且利用其自身的移动功能，通过后台设定机器人巡检方案，机器人能够完全脱离人工对变电站设备进行全面检测，在检测过程中，做到无死角巡检。每次巡检完成后，能够自动生成巡检报表，及时反馈变电站设备运行及环境情况。通过采用智能巡检机器人，可以有效减少运维人员的工作量，其将和运维人员一起为确保电力设备的安全稳定运行而努力。

3  系统巡检模式

1）遥视巡检

支持人工遥控功能：操作人员可以通过远程工作站发出控制指令，实现机器人的所有操作功能。

支持目标位置巡视功能：通过调用预置位，可以快速移动机器人到目标位置，实现快速巡视。

支持多种速度模式：巡检机器人的速度可以调节，并且在进行预置位操作是自动选用最快速度，缩短响应时间

2）日常巡检

定时巡检功能：巡检机器人按轨道路线进行水平定时自动巡检。

自定义巡检方案功能：按设定的预置点进行定义巡检预案，当手动或自动启动预案时，按定义的路线进行巡检。

关键位置设定功能：系统可以定义多个关键位置的预置位，可以进行快速定位、设定巡检预案、定义巡检路线

3）无盲角监控

支持水平直线移动：机器人通过轨道进行水平移动，扩大了监视范围。

支持垂直升降移动：机器人可以加装升降机构，实现垂直移动，增加的监视的范围和精度。

支持水平转弯环形移动：机器人轨道支持弯转并可以组成环形轨道，真正实现全方位无盲角监视。

4）现场监测

可见光视频：选用200万高清1080P高清工业级全方位面阵红外云台摄像机，采集可见光视频，采用H.265视频压缩标准编码成高清数字视频信号。

设备温度：系统可以显示监测设备的表面温度数据。

局部放电监测：通过地电波超声波传感器监测电器设备中的各种放电信息

4、配电房巡检机器人（室内挂轨式）的功能

a)      机器人能够按预先规划的任务或根据遥控指令自动巡航至预设位置，并自动调整检测设备完成室内设备信息采集，应具备可见光图像采集功能、环境温湿度采集功能和声音采集功能。具备红外图像采集、局放信号、环境气体浓度检测等功能；

b)      机器人能拍摄表计、开关、压板、指示灯、空开、旋转把手等设备的图像及视频，并能上传到本地监控系统进行存储和状态识别分析；

c)      具有环境温溫度信息的采集的功能，并能上传到本地监控系统进行展示和记录存储；

d)      具有对电力设备声音采集的功能，并能上传到本地监控系统进行存储和处理；

e)      对设备进行红外图像采集，并能上传到本地监控系统进行存储和分析；

f)       对电力设备的局部放电信号进行采集，.并能上传到本地监控系统进行存储和处理；

g ）实现环境中SF6、02等气体浓度信患的采集；

h）对采集到的各项信息进行历史周期变化分析。

5、结语

1）直接效益分析

1.1  降低设备巡检人工成本

智能机器人的运用，在一定程度上可以替代人工，完成设备的巡检工作，减少运维人员投入，降低人员成本。

1.2 提高操作、检修快速反应能力，有效控制设备受损率

通过集成红外热成像、声音、高清在线监测功能，为设备的安全正常运行提供可靠的科学依据，从而缩短维修时间。

2）社会效益分析

2.1  实现数字化电网，提升整体管理水平

在安全生产领域高效地开展生产工作、提高专业技能水平，实现配电房的数字化管理水平，提高企业竞争力。

2.2  规范设备操作流程，加强安全管理

采用智能机器人可以规范配电房设备的巡视流程，减少人员人身伤害。人员管理资源得到充分利用，减少生产管理成本。

2.3  提升企业社会形象

有助于提升公司在行业中的地位，同时带动人力水平的提升，获得良好的社会效益。